//给定一个候选人编号的集合 candidates 和一个目标数 target ，找出 candidates 中所有可以使数字和为 target 的组合。 
//
// candidates 中的每个数字在每个组合中只能使用 一次 。 
//
// 注意：解集不能包含重复的组合。 
//
// 
//
// 示例 1: 
//
// 
//输入: candidates = [10,1,2,7,6,1,5], target = 8,
//输出:
//[
//[1,1,6],
//[1,2,5],
//[1,7],
//[2,6]
//] 
//
// 示例 2: 
//
// 
//输入: candidates = [2,5,2,1,2], target = 5,
//输出:
//[
//[1,2,2],
//[5]
//] 
//
// 
//
// 提示: 
//
// 
// 1 <= candidates.length <= 100 
// 1 <= candidates[i] <= 50 
// 1 <= target <= 30 
// 
// Related Topics 数组 回溯 👍 918 👎 0

package leetcode.editor.cn;

import java.util.*;

class CombinationSumIi {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new CombinationSumIi().new Solution();
        solution.combinationSum2(new int[]{1, 1, 2}, 3);
    }

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        public List<List<Integer>> combinationSum2(int[] candidates, int target) {
            Arrays.sort(candidates);
            backtracking(target, candidates, 0, 0, new boolean[candidates.length]);
            return res;
        }

        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();   // 记录所有组合结果
        LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>(); // 记录一条路径

        public void backtracking(int target, int[] candidates, int startIndex, int sum, boolean[] used) {
            if (sum == target) {
                res.add(new ArrayList<>(path));
                return;
            }

            // 优化操作
            for (int i = startIndex; i < candidates.length && (sum + candidates[i]) <= target; i++) {
                // 此时遇到重复的元素，而且还被同一层的选择过，此时不需要判断
                if (i > 0 && candidates[i] == candidates[i - 1] && used[i - 1] == false) {
                    continue;
                }
                path.add(candidates[i]);
                sum += candidates[i];
                used[i] = true;     // 标志为没有选过，注意放在if判断后边，因为used初始化全为false
                backtracking(target, candidates, i + 1, sum, used);   // 每个元素只可以使用一次
                used[i] = false;    // 回溯，标志为已选择过，只是同层标记
                sum -= candidates[i];
                path.removeLast();
            }
        }

        // 使用set，不用排序
        /*public void backtracking(int[] candidates, int target, int sum, int startIndex) {
            if (sum == target) {
                res.add(new ArrayList<>(path));
                return;
            }

            // set这个只代表这一层是否被选择过，所以每一层都需要一个新的set记录，且不能定义为全局变量
            HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
            // 总和去重，需要排序
            for (int i = startIndex; i < candidates.length && (candidates[i] + sum) <= target; i++) {
                // 查找这个数在本层是否被使用过
                if (!set.isEmpty() && set.contains(candidates[i])) continue;
                set.add(candidates[i]);
                sum += candidates[i];
                path.add(candidates[i]);
                backtracking(candidates, target, sum, i + 1);
                // 错误操作:
                // 此时的哈希表表只代表本层是否使用过，和下一层无关
                // 所以下一次回溯时，和本层是否选取无关系，所以不能回溯
                // 注意和前面排序之后使用used区分
                // used时整个所有数都是用used来判断，所以有关系
                // set.remove(candidates[i]); 不需要回溯
                path.removeLast();
                sum -= candidates[i];
            }
        }*/
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
